地震数据处理第五章：静校正[优质课堂]
地震数据处理第五章：静校正
总的低速带校正量为：
' j
hl )
静校正前
地面 V0
低速带底面 V
反射界面
第一步：井深校正后
V0 V
地面 低速带底面 反射界面
第二步：地形校正后
V0 V
基准面 低速带底面 反射界面
第三步：低速带校正后
基准面
反射界面
小结
1、符号约定：剥去地层时间为负，即减去静校正 量为负号；填充地层时间为正，即加上静校正量为 正号。 2、最终基准面校正量计算公式为
近地表沉积的介质相对深层而言，沉积年代
相对较短，长年的风化作用使近地表沉积的介质 疏松，无胶结或半胶结，地层中含水与不含水， 含水量的多少都会引起地球物理特征的变化。
近地表厚度和速度的各向异性、地表高程起
伏都会对地震波场造成不等量的延迟，延迟的大 小与近地表地层的物性有关，这种延迟时若不校 正，将会影响到叠加成像和构造形态的可靠性。
ESW—炮点处风化层高 程 EGW—检波点处风化层 高程 ESR—炮点处参考基准 面高程
EGR—检波点处参考基 准面高程
Hs —— 井深
炮点基准面静校正量为：
TS
TSW
- TSR
ES
- E SW vW
hs
ESW ESR VR
检波点基准面静校正量为：
TG
TGW
- TGR
EG - EGW v
（1）基准面校正；CMP叠加参考面校正；低降速 带底面校正；
（2）控制点数据线性内插法（微测井、小折射方 法等建立控制点数据）；
（3）沙丘曲线法（根据沙丘厚度在延迟时曲线上 找到对应的延迟时，计算静校正量）；
（4）相似系数法； （5）数据库法（建立导线成果、浮动基准面高程、 地表高程、小折射成果、高速层顶深度、潜水面深度 等数据库）。
静校正处理-地球物理学习基础
3、以上两种校正留下的残余和其它因素引起的剩余时差校正。
目前我们常用的静校正方法
高程静校正 折射静校正 层析静校正 剩余静校正
高程静校正
高程静校正
解决地形起伏、爆炸井深不一引起的静校正问 题可用高程校正方法解决。该方法利用野外测量成 果和预定的基准面高程以及基准面和地面之间的速 度来计算校正量。
地震波反射波的旅行时间反映地下反射点的位置，多个反 射点的位置勾画出反射界面的几何分布即地下构造形态。但由 于野外地形的起伏变化，采集时激发和接收点不在一个水平面 上，反射波旅行时间受地形变化的影响，它所反映的地下构造 形态包含有地表起伏的因素。通过静校正处理，将激发和接收 点的位置校正到一个水平面上以去掉地表起伏的影响。
初至时间差随炮检距差的变化如下图。图中星形的位置由该 接收点的初至时间差和炮检距差确定。根据这些星形的位置拟 合成直线（红色虚线），直线的斜率除以2就是V2。
+ 初至时差
_
G4
G2 G1
G3 _
G5 +
偏移距差
2、计算时间延迟项
时间延迟项的计算既可用互换法也可用迭代法
（1）互换法
一个站点的时间延迟需用两个炮点的三个折射波旅行时计算，如图：
3、后续处理的需要
地震资料处理的一些重要步骤是在反射波时距曲线为双曲线 的前提下进行的（速度分析、动校正等），但反射波时距曲线 为双曲线的条件是：地表水平、上覆介质速度为常数。为了后 处理的需要，应把反射时间校正到炮点、检波点均在一个水平 面上一样的情况。
地表水平、上覆介质速度为常数时,地震波传播路径如下图:
通过以上方法，把折射波旅行时方程的未知量都求出来了，但这不是目的。我们要
01-静校正基础知识
静 校 正
静校正基础知识
静校正基本概念 长短波长静校正 基准面选取问题
静校正本概念
常规叠加假设：
1、地表水平；2、均匀水平层状介质。
静校正： 对地震资料所作的校正，用来
消除高程、风化层厚度以及风化层速度变 化的影响，把资料校到一个指定的基准面 上。其目的就是获得在一个平面上进行采 集，且没有风化层或低速介质存在时的反 射波到达时间。
静校正有关基础知识
静校正基础知识
基的 准选 面择 基 准 面 静 校 正 水平基准面 浮动基准面 利用小折射、微测井等资料 地的 表建 模立 型 静计 校算 正及 量应 用 剩 余 静 校 正 利用初至波 利用反射波 利用初至波反演地表模型 （层状介质、连续介质、层 析方法等） 不同方法建立的模型连接 在高速层下选取圆滑的“中间参考面” 计算时先校正到中间参考面，然后 用中间参考面处的速度平均值作为统一 校正速度充填到一个水平基准面 资料处理时先在 CMP 参考面上进行速 度分析和叠加，然后再校正到统一基准 面
算高速层顶界面到中间参考面之间校正量所用的速度是 中间参
考面校正速度；计算高速层顶界面（中间参考面）到统一基准 面之间校正量的速度叫统一基准面校正速度。
静校正基础知识
静校正基本概念 基 准 面 问 题 长短波长静校正
基准面选取问题
参考面：
1、统一基准面
统一基准面
2、CMP参考面
3、中间参考面
高速层顶界面
O
Z
地表
基准面
H
计算的基准 面静校正量
Z t1 V
实际基准 t 2 1 2V 面校正量
误差： t t1 t 2
2 X H2 4
反射面
《静校正方法》课件
PART THREE
地震数据采集：通过地震仪等设备采集地 震数据
数据预处理：对采集到的数据进行预处理， 包括滤波、去噪、归一化等
特征提取：从预处理后的数据中提取地震 特征，如频率、振幅、相位等
模型训练：利用提取的特征训练地震预测 模型，如神经网络、支持向量机等
模型评估：对训练好的模型进行评估，如 准确率、召回率、F1值等
静校正方法的适用性：评估静校正方法的适用性，包括适用的数据类型、适用的领域等
PART FOUR
静校正前：地震数据 存在噪声和干扰
静校正后：地震数据更 加清晰，噪声和干扰得 到有效抑制
静校正前：地震数据 的分辨率较低
静校正后：地震数据的 分辨率得到显著提高
静校正前：地震数据 的准确性较低
静校正后：地震数据的 准确性得到显著提高
挑战：数据量庞大，处理速度慢
机遇：大数据技术的发展，为静校 正方法提供了更多的数据支持
添加标题
添加标题
添加标题
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挑战：算法复杂，需要高计算能力
机遇：人工智能技术的发展，为静 校正方法提供了更先进的算法和计 算能力
汇报人：Байду номын сангаасPT
提高测量精度： 静校正方法可以 进一步提高测量 精度，满足高精 度测量需求。
拓展应用领域： 静校正方法可以 应用于更多领域， 如航空航天、生 物医学、环境监 测等。
提高数据处理效 率：静校正方法 可以大大提高数 据处理效率，降 低数据处理成本。
促进技术创新： 静校正方法的发 展可以促进相关 技术的创新，推 动相关产业的发 展。
实施过程：通过数据采集、 处理和分析，实现静校正
效果评估：提高了气田的产量 和开采效率，降低了开采成本
地震资料处理流程与方法介绍(2)
动校正前
动校正后
3、水平叠加
九、动校正、切除与叠加
叠加
同一反射点地震记录
叠加剖面
十、 （短波长）剩余静校正
1、为什么要做剩余静校正
由于低速带的速度和厚度在横向上的变化，使野外表层参数测量不准确或无法测 量，故使野外静校正后，爆炸点和接收点的静校正量还残存着或正或负的误差，这个 误差称为“剩余静校正量”。
幅能量分布均匀合理 。 基本假设：近地表不均匀因素对地震记录影响十分复杂，把各种因素同时加以考
虑会使问题变得十分棘手，甚至无法解决。为了使问题简化并满足地表一致性要求， 一般作如下假设：
（1）地表振幅影响因子对整道是一个常数，它是震源强度、表层衰减、检波器 耦合等影响的总和系数。
（2）各振幅因子保持地表一致性原则。即不管波的传播路径如何，同一道集内 所有道将具有同一补偿因子。如：同一炮的所有道将具有同一炮点的补偿因子，同一 检波点所有道将具有同一检波点的补偿因子。
将野外磁带数据转换成处理系统格式，加载到磁盘上； 2、输入数据质量检查： 炮号、道号、波形、道长、采样间隔等等。
二、置道头
道头：每个地震道的开始部分都有一个固定字节长度的空余段，这个空余段用来记录
描述本道各种属性的信息，称之为道头。如第8炮第2道，第126CMP等。
1、观测系统定义
模拟野外，定义一个相对坐标系，将野外的激发点、接收点的实际位置放到这个相 对的坐标系中。 2、置道头
（3）输入数据为经准确的静校正、球面扩散、地层衰减补偿后的记录。 ——可以根据数据的具体情况，在处理的不同阶段多次使用。目前的流程大都使用一 次。
2、地表一致性振幅补偿
五、振幅补偿
地震第5章-静校正
§5.2 基准面静校正
基准面静校正也称为野外静校正，顾名思义，就是将在地表采集的地 震记录校正到基准面上，消除地表高程和风化层对地震记录旅行时的影响。
图5-6(a)给出了只有一个风化层的简单近地表模型，地面A、B点对应 风化层底界的 、 点，对应基准面上的 、 点。下面对A、B上的地 震记录进行时间A w 校B正w ，使之转化为在 、 A ，R 点B记R 录所观测到的记录时间， 且在基准面之下无风化层或低速带的存A R 在B。R
(5-7)
sin c
vw vb
(5-8)
将(5-8)式代入(5-7)式，整理后
t 2zw vb2 vw2 x
vbvw
vb
我们知道，折射波时距方程是下面的线性方程
t
tob
x vb
对比(5-9)式和(5-10)式，得到
(5-9) (5-10)
tob
2zw
vb2 vw2 vbvw
(5-11)
因此，由风化层速度 v w ，基岩速度 v b 和折射波的截距 t o b ，可以
（5-23)
—由于D 1 点和 D 2 点不重合而引入的补偿项。
t 的定义与（5-15)式类似
静校正
第四节静校正静校正是消除地震波到达时间误差的办法。
研究由于地形起伏、低降速带厚度和速度的横向变化，引起地震波到达时间的变化规律，并进行校正的技术。
静校正是一项十分复杂的至今仍未彻底解决好的技术。
著名地球物理学家迪克斯教授生前曾说，解决好了静校正问题就等于解决好了地震勘探中几乎一半的问题，静校正的难度可见一斑。
在观测面是水平的，地下传播介质是均匀的假设条件下，推导出了地震反射波的时距曲线方程。
实际上，沿着测线的方向，地表高程、地表低降速带的厚度和速度的变化，也就是介质的不均匀，导致地震波到达时间的误差，所得到地震反射波的时距曲线，是一条畸变了的双曲线。
地表的变化越大，导致地震波到达时间的误差就越大，也就是静校正问题越突出。
地震波的激发、接收、传输系统也能引起少量的到达时间误差。
1．静校正概述静校正是提高叠加剖面信噪比和垂向分辨率的一项关键技术。
静校正方法有野外静校正和室内静校正，或者野外静校正和剩余静校正。
目前，对地表复杂的地震资料，联合应用多种静校正方法，取得了较好的静校正效果。
（1）地表模型的一致性与非一致性对于一致性的地表模型，上地层的速度与下地层的速度差异明显（由低到高），根据斯奈尔定律，同共接收点道集的所有地震波经过低降速带时，几乎沿着同一条路径、同一个方向（近似垂直地面）到达同一个接收点。
在共接收点道集内，接收点引起的各道的静校正量大小基本相同；在共激发点道集内，激发点引起的各道的静校正量大小也基本相同。
一个地震道的静校正与一个激发点和一个接收点有关，它的静校正量是激发点的静校正量和接收点的静校正量的总和。
对于非一致性的地表模型，道集各道的地震波传播路径有差异，接收点或激发点引起的静校正量不相同，引发了静校正不“静”的问题。
（2）野外静校正与剩余静校正野外静校正至关重要，当野外的静校正到位时，叠加剖面不仅信噪比高，构造形态比较真实，而且能提供高质量的模型道，使反射波法静校正（一种剩余静校正）与速度分析相结合的多次迭代过程能够收到真实果。
静校正
常用静校正方法
野外静校正
折射波静校正 层析静校正 反射波静校正
常用静校正方法
►野外静校正
地震勘探首先需要进行野外近地表信息 收集，主要采用测量地表高程、井深，调查 地质露头，进行小折射、小反射、微测井， 获得时深曲线以及表层速度变化趋势，建立
浅层速度模型来计算静校正量。
常用静校正方法
►折射波静校正
在完成折射波初至拾取及预先给定初始 表层信息的基础上，采用简单层状模型假设， 由初至波时间计算截距-斜率，进而反演近地 表速度和厚度模型，最终在给定基准面和替
换速度的前提下，计算出静校正量。
常用静校正方法
►折射波静校正
●适用前提
① 地表有稳定的折射层，且在一个排列长度 内接近水平； ② 表层速度和厚度纵横向变化不太剧烈；
③ 预先给出风化层的速度。
常用静校正方法
►折射波静校正
●步骤
① 初至拾取 ② 层位划分 ③ 折射速度分析
④ 延迟时计算
⑤ 表层模型建立 ⑥ 质量监控
常用静校正方法
►折射波静校正
●局限性
① 在复杂地区风化层速度有强烈的横向变化， 准确给定比较困难； ② 在地表起伏剧烈、高速层出露的地区，很
难追踪到某一稳定的折射界面；
静校正定义
►目的
为了补偿由于地表起伏，近地表低、降 速带横向变化对地震波传播造成的影响，使 静校正后的地震数据反射波时距曲线近似为 光滑的双曲线。
静校正的分类 ►基准面校正
也称为野外静校正，就是将在地表采集的 各点地震记录校正到基准面上，消除地表高程 和风化层对地震记录旅行时的影响。
►剩余静校正
地震勘探处理
3． 叠前的二维滤波效果好于叠后二维滤波。
叠加后进行二维滤波，可以压制从倾斜界面上产生的多 次反射波或侧面波。若原始记录中低速干扰波比较严重，则叠 后二维滤波效果不会太好。有条件最好在叠加前后分别使用二 维滤波。
器，又称为匹配滤波器。
互相关滤波
设有两个波形x(t)和y(t)作互相关，互相关函数是xy 。设波形x(t)
的频谱是
X f X f eix f
y(t)的频谱是
Y f Y f eiy f
互相关函数的频谱 xy f 为 xy f xy f eixy f
对于振幅谱和相位谱有
噪音
野值
a
b
c
叠前噪音编辑 (a)编辑前的记录，(b)编辑后的记录，(c)编辑出的噪音
去噪
频率滤波的概念 频率滤波是根据有效波和干扰波在频带上的
差异来压制干扰波突出有效波。
xt stnt
X f H f S f
xt ht st
x ht st
0
如果，都有N个样点，褶积后得到s(t)的就有2N一1个样点
V2 k
越大，视速度越大。图中Ⅰ区为高
速干扰区，Ⅲ为低速干扰区，Ⅱ区
f
V1 k
为有效信号区。同时，考虑地震信
号频带范围有限，以 f1 ~ f2 表示， 真正的有效波范围即为图中的阴
即波形x(t)的自相关函数xx 的振幅谱是x(t)的振幅谱|X(f)|的平方，称为
功率谱。
相位谱是零。
因此，x(t)的自相关相当于x(t)通过一个滤波器，这个
静校正知识培训
3、方便与大炮初至相接的资料解释方法。
浅层折射技术
与大炮资料联合解释的浅层折射采集方法设计
与大炮初至联合解释的目的就是在低降速带很厚地区 ，利用大炮初至追踪较深的高速层折射波，该方法适用于 地表平坦地区；如在戈壁巨厚砾石覆盖区有着较好的效果 ，并且不增加野外工作量，大大减少了勘探成本。 道距和偏移距：道距和偏移距的设计在遵循上述原则 的基础上，必须按照大炮施工的偏移距考虑小折射排列与 大炮排列有一定数量的重复道，一般不少于2道，以便两者
直达波时距曲线:
折射波
x tx V1
折射波时距曲线:
直达波
x 2 z cos c tx V2 V1
基本概念
临界距离 (x cr ) ： 产生折射波的最
小炮检距，又叫盲区。只有当炮检距 大于“临界距离”时，才能接收到折 射波。
折射波
xcr 2z tan c
超越距离 (xc) ： 某一层折射波与
层的层速度。
平均速度：一组水平层状介质中某一层以上介质的
平均速度就是地震波垂直穿过该层以上各层的总厚度 与总的传播时间之比。
静 校 正 知 识 培 训
静校正基础知识 表层调查技术及野外静校正量计算
准噶尔盆地不同地表条件下的表层调 查方法
表层调查技术
什么是表层调查？
通过野外采集（地震和非地震）手段获 取近地表地层地球物理参数（速度、深度、 时间）的过程就是表层调查。
正后相当于把炮、检点校正到该面上。基准面分
为统一基准面 (水平基准面和浮动基准面 )和中间参 地表 考面 两种，统一基准面是静校正计算的最终基准 面，它是为了处理和解释方便而定义的一个面；
静校正方法
上面列举的一些静校正方法，基本反映了当前这项 技术的发展状况。我们面临的任务是：一方面是继续研 究和发展一些新的方法和技术；另一方面是作业人员如 何根据作业现场千变万化的地表条件，选择合适的方法，
组织有效的静校正处理流程，追求较好的应用效果。近
几年随着勘探战场的转移，进入复杂地区工作，静校正 技术有了很大的发展，出现了为数众多的成果和适应各 种不同条件的方法，在这种情况下，讨论应用技术就更 加需要和更加现实。
底面与地形面之间是不平行的。
低降速带底面是实际存在的一个面。野外进行小折射测
量，就是追踪这个面，室内处理也希望能解释出这个面的准 确位置，但实际应用中困难较多。不少的静校正处理方法是 针对这一点而设计的。
二、基准面 基准面是用户在一个工区内所选用的参考面。 当地表高程变化不大时，基准面采用水平面，如华
这个误差由自动剩余静校正程序进行进一步校正处理。
基准面的深度直接影响反射波的自激自收时间to值， 对速度分析和动校正都有较大的影响，为了减小这种 影响，所选基准面越接近地表越好。另外，基准面的 选择对构造偏移位置也有影响，这是因为静校正的应 用改变了偏移的起始点。
正。
（2）控制点数据线性内插法（微测井、小折射方法等建立 控制点数据）。 （3）沙丘曲线法（根据沙丘厚度在延迟时曲线上找到对应 的延迟时，计算静校正量）。 （4）相似系数法。 （5）数据库法（建立导线成果、浮动基准面高程、地表高 程、小折射成果、高速层顶深度、潜水面深度等数据库）。
第二类是基于生产炮初至信息为基础 （1）基于折射原理的方法：
、动校正、叠加等，都与双曲线的定义有关，只有地
面水平，并且低降速带没有横向变化，共深度点时距 曲线才可近似地认为是一条双曲线。为此，我们必须 在一个或相邻几个CMP道集的炮点和接收点所涉及的 范围内，确定一个时间地形平均面。
静校正
第一节概述静校正是陆地地震资料常规处理流程中必不可少的一环。
在我国西北地区，地表条件比较复杂，静校正问题尤为严重。
目前地震勘探的重点主要在我国的西部, 在这些地区静校正问题严重制约着地震勘探的效果，解决好静校正问题具有重要的理论意义和实际意义。
我们在推导反射波时距曲线方程时，假设观测面是一个水平面，地下传播介质是均匀的。
但实际情况并非如此，观测面不是一个水平面，通常是起伏不平的，地下传播介质通常也不是均匀的，其表层还存在着低降速带的横向变化。
因此野外观测得到的反射波到达时间，不满足教科书中给出的双曲线方程，而是一条畸变了的双曲线。
静校正就是研究由于地形起伏、地表低降速带横向变化对地震波传播时间的影响，并进行校正。
著名地球物理学家迪克斯教授生前曾说过，解决好静校正就等于解决了地震勘探中几乎一半的问题。
可见静校正工作的重要性。
静校正是实现CMP（共中心点）叠加的一项最主要的基础工作，它直接影响叠加效果，决定叠加剖面的信噪比和剖面的垂向分辨率，同时又影响叠加速度分析的质量。
静校正量信息来自于两个方面：一是从野外直接观测数据进行整理换算，如地面高程数据、井口检波器记录时间、微测井数据、小折射数据等；二是从地震记录中，根据地下反射波信息或者是初至波记录信息来求取校正量。
一般来说，前者称为基准面校正或野外静校正，后者称为反射波剩余静校正（不包括初至折射波法）。
对于多数地区这两种静校正工作都需要，后者在前者完成以后进行。
一个地震道对应一个炮点和一个接收点，就一个地震道而言，它的校正量应是炮点校正量和接收点校正量的和。
对于地表一致性模型来说，一个道的静校正量是一个时间常量。
这实际上是假定到达同一接收点的所有射线，当它们接近到达地面前，其传播路径均与地面近于垂直。
为此要求表层速度与下伏地层速度之间有着明显的差异（由低到高）。
只有这样我们才能根据斯奈尔定律，使浅、中、深层反射经过低降速带时，几乎遵循着同一路径，因此它们的静校正量才大致相同。
01-静校正基础知识
CMP面SFra bibliotekCMP
地表
基准面选取问题
校正到CMP参考面上后的道集，恢复了反射波时距 曲线的标准双曲线形态，并且道集零线是圆滑地表时 间面。 T
校正后的双曲线
歪曲后的双曲线 CMP参考面
X
地形线
CMP1
基准面选取问题
对于一个 CMP 道集来说， CMP 参考面是一 个平面，把该道集的数据在这个平面上作速 度分析和叠加；但我们绘制的 CMP参考面是每 个CMP校正量连成的一个曲面。
把炮、检点校正到该面上。基准面分为 统一基准面 (水平基准 面和浮动基准面 )和 中间参考面 两种，统一基准面是静校正计 算的最终基准面，它是为了处理和解释方便而定义的一个面； 中间参考面是介于高速层顶界面和统一基准面之间，为了提高
静校正效果而定义的一个过度的面。
校正速度：计算基准面校正量所用的速度叫校正速度。计
风化层：低速带和降速带
静校正基本概念
高速层和高速层顶界面
所谓高速层就是紧靠地表风化层（低降
速带）底面的地层，高速层顶界面就是高速
层与风化层（低速层或降速层）之间的界面
，它是实际存在的一个地质面，表层调查工 作力求追踪的就是这个面；静校正中的低降 速带校正也是校正到这个面。
静校正基本概念
基准面：静校正量计算所用的参考面，做静校正后相当于
长短波长静校正
长波长静校正问题的表现形式
a.叠加剖面—自上而下有‘新构造运动痕迹’的‘同心圆’
或‘套盆’构造 b.‘套盆’构造同近地表结构关系密切—与地形、低速层 厚度呈现正（或负）相关
c.共炮检距初至时间--起伏变化
d.不同炮检距范围叠加剖面－同一反射层t0时大小有明显变化
地震资料的常规处理流程
衰减各类规则和不规则噪音，
反褶积
改善地震子波的
频谱，使其应当有足够宽的频带和零相位，同
时改善子波的一致性
地震资料的常规处理流程
地球物理角度：成像 观测系统定义 静校正 速度分析和叠加 偏移
地震资料的常规处理流程
地震资料处理的基本流程： 预处理 去噪（叠前和叠后） 反褶积 一次静校正（和剩余静校正） 速度分析和共中心点叠加 偏移 对二维资料而言，处理的坐标系是：共中心点、 偏移距、时间。三维资料则是在四维空间里。
地震资料的常规处理流程
常规叠加速度分析是建立在双曲线假设基础之上 的。通过一系列速度值的扫描拟合可估计出零炮 检距上的反射波时间和该反射的叠加速度，这种
以和为坐标的能量面板叫速度谱。
地震资料的常规处理流程
提高速度拟合精度和改善叠加效果的新方法： 高阶动校正 无拉伸动校正 剩余动校正 倾斜界面的动校正(DMO)
叠后偏移：
地震偏移的目的是把反射波图像恢复成地下地层的 真实图像，常规偏移处理是在水平叠加的资料，又 称叠加偏移。
地震资料的常规处理流程
水平叠加剖面存在的问题：
1、记录道S的反射点P在垂直向下的反射时间t0，而不在真实 空间位置，相对于反射界面段的真实位置向界面的下倾方向 偏移
2、 由于反射界面的偏移现象，在反射界面倾角变化的地方 引起波的干涉，如回转波、绕射波 3、在断层比较发育的地区，绕射波、断面波发育，还会引起 波的干涉，给解释工作带来困难 4、反射界面倾角较大时，共中心点道集的叠加是非共反射点 叠加。
谢谢
99-NW290折射静校正初叠
地震资料的常规处理流程
2000-NE42高程静校正初叠
2000-NE42折射静校正初叠
剩余静校正质量控制
第五章地震资料数字处理
■叠前去噪方法； ■提高地震资料保真度的处理方法；
■层析折射静校正方法；
■提高地震资料高频段信噪比及拓展
有效频宽方法。
通过研究，主要取得了以下8项技术成果。
41
三、高分辨率地震资料处理技术
1、基于非线性变换的K-L分解叠前去噪技术； 2、基于地震波场瞬时相干属性的奇异值分解 去除相干噪音技术； 3、波动方程线性噪音衰减技术； 4、分频球面扩散和高频吸收补偿技术； 5、波动理论球面扩散校正及吸收补偿技术； 6、反射系数有色谱补偿技术；
•NCD X终端： 32台 •IBM 3490带机： 12台 •IBM 3590带机: 2台 •绘图仪： 3台 •彩色绘图仪： 1台 •打印机： 5台 •IBM RS6000工作站： 3套 •SGI octane工作站: 2套
6
•R10000型CPU： 32 个 •浮点运算速度： 208亿次/秒 •共享式内存： 32GB •外置磁盘： 1500GB •配备法国CGG地球物理公司的 Geovecteur Plus地震资料处理软件
第五章 地震资料数字处理
1
2
3
4
地震资料处理设备和软件
SGI ORIGION 2000 并行计算机
208 亿次/秒, 32CPUs，32GB 内存; 20TB 自动带库
IBM PC CLUSTERUs, 24GB 内存; 40TB 自动带库
20 台套处理工作站
28
处理效果
常规叠后时间偏移剖面（265线）
叠前时间偏移剖面（265线）
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P波处理流程
解编 置观测系统 野外静校正、折射波静校正 叠前去噪（面波、线性干扰、单频干扰等） 速度分析
地震资料处理复习总结(第1-6章)
《地震勘探资料处理》第一章～第六章复习要点总结第一章 地震数据处理基础一维谱分析数字地震记录中，每个地震道是一个按一定时间采样间隔排列的时间序列，每一个地震道都可以用一系列具有不同频率、不同振幅、相位的简谐曲线叠加而成。
应用一维傅里叶变换可以得到地震道的各个简谐成分；应用一维傅里叶反变换可以将各个简谐成分合并为原来的地震道序列。
连续函数正反变换公式：dt et x X t i ωω-∞∞-⎰=)()(~ 正变换 ωωπωd e X t x t i ⎰∞∞-=)(~21)( 反变换 通常由傅里叶变换得到的频谱为一个复函数，称为复数谱。
它可以写成指数形式 )()()(|)(~|)(~ωφωφωωωi i e A e X X ==式中)(ωA 为复数的模，称为振幅谱；)(ωϕ为复数的幅角，称为相位谱。
)()()(22ωωωi r X X A +=，)()(tan )(1ωωωφr i X X -=（弧度也可换算为角度）离散情况下和这个差不多（看PPT 和书P2-3）一维傅里叶变换频谱特征：1、一维傅里叶变换的几个基本性质（推导）线性 翻转 共轭 时移 褶积 相关（功率谱），P3-72、Z 变换（推导）3、采样定理 假频 尼奎斯特频率，tf N ∆=21二维谱分析二维傅里叶变换),(k X ω称为二维函数),(t x X 的频——波谱。
其模量|),(|k X ω称为函数),(t x X 的振幅谱。
由),(k X ω这些频率f 与波数k 的简谐成分叠加即可恢复原来的波场函数),(t x X （二维傅里叶反变换）。
如果有效波和干扰波的在f-k 平面上有差异，就可以利用二维频率一波数域滤波将它们分开，达到压制干扰波，提高性噪比的目的。
二维频谱产生空间假频的原因数字滤波在地震勘探中，用数字仪器记录地震波时，为了保持更多的波的特征，通常利用宽频带进行记录，因此在宽频带范围内记录了各种反射波的同时，也记录了各种干扰波。
静校正原理
3.4 折射静校正通常，野外静校正和折射静校正法用于校正长波长分量。
静校正需要近地表模型。
近地表常常由一个低速的风化层组成。
但是，除了这个近地表的简化模型外还有例外的情况。
例如被冰碛物、火山带和沙丘覆盖的地区常常有不同速度的多套地层组成。
地层边界从一个平界面到一个任意不规则的形态变化明显。
当由于出露、尖灭或沿着测向方向的河漫滩引起的岩性横向组成成分变化时，近地表的单层假设就被破坏了。
在永久冻土层覆盖的地区，它有比下伏层明显高的速度，用于近地表校正的地表一致性假设就不再适用。
此外，永久冻土层底不形成首波，所以是探测不到的。
在实际应用中，单层近地表模型解决长波长静态异常一般是足够的。
单层近地表模型的复杂性可归结为以下一条或多条：(a)接收点和炮点位置高程的快速变化；(b)风化层速度的横向变化；(c)折射层几何形态的横向变化，对折射静校正来说，它被定义为基岩以上与风化层之间的分界面。
近地表速度与深度模型常常用折射初至计算。
折射能量与沿着风化层和下伏的基岩之间的分界面滑行的首波有关。
如果折射初至在共炮点道集上是可观测到的，一般就可以说明近地表模型有简单的几何形态。
然而，没有射线理论方法可以确切的在远小于一个排列长度的风化层基底上计算短波长变化，这些变化留给后续的剩余静校正处理，其剩余静态时差是在时差校正CMP道集上的反射旅行时畸变引起的（Taner 等，1974）。
首波由于沿着风化层基底的不规则性被扭曲，在风化层和下部地层之间没有大的速度差别时，它转化为潜水波（Hill 和Wuenechel，1985）。
这样的情况，如果是完全可能的，它就可以用波动理论模拟和反演（Hill，1987），或回转波层析成像来处理（9.5节）。
初至波风化层底的折射能量经常包含共炮点道集最先到达波，这些初至波的波前叫做初至。
初至的不同质量一定程度上依赖于震源类型和近地表情况。
图3.4-3中的共炮点道集的初至有明显的起跳。
线性初至时间的偏离大多是由沿着测线高程变化引起的。
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（13）浮动基准面=CMP叠加基准面，是通过对 CMP平滑而得到的基准面，是时间基准面。
浮动基准面除了较平缓外，还要求尽可能接近地面。
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沙漠区主要是经过地壳运动，使盆地整体抬升而露出水面，后又 在风力的作用下形成目前这种凹凸起伏、形状怪异的沙丘、沙梁 及沙沟等地貌形态。由于年注水量远远小于其蒸发量，因此该区 气候十分干燥，潜水面非常低，部分地区的地表沙在风力作用下， 顺风方向移动，处于半流动状态。
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在山区或山前地带，由于地壳的剧烈运动，近地表介质空间上没有很好的
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（3）静校正的目的：使炮点S和检波点G位于同一 平面或曲面（基准面）上，使反射波时距曲线具有 双曲线形态。静校正之后的地震数据，相当于在基 准面高程上采集地震数据。
（4）静校正量：一个地震道对应一个炮点和一个 接收点，其静校正量是炮点和接收点静校正量之和。
（5）地表一致性：某一道的静校正量只与炮点和 检波点的地表位置有关，而与炮检距、入（出）射 角等因素无关。
伏都会对地震波场造成不等量的延迟，延迟的大 小与近地表地层的物性有关，这种延迟时若不校 正，将会影响到叠加成像和构造形态的可靠性。
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近地表由于高程、厚度、速度的空间变化，当地震 波穿过近地表时，产生不等量的延迟时差，改变了反 射时距曲线所遵循的时距曲线方程，动校正后不能同 相叠加成像，且不能反映真实的构造形态。
（9）高频分量即短波长(波长小于排列长度)静校正 量，影响同相叠加。
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（10）地表一致性剩余静校正主要解决 短波长静校正问题；
（11）野外静校正和折射静校正主要解 决长波长静校正问题。
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（12）基准面：可以是
水平面； 倾斜面； 曲面。
可分为 参考基准面或最终基准面； 中间基准面，如浮动基准面。
质特征。
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山地和山前带
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地表起伏对反射波时 距曲线的影响
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STATICS
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第一节 与静校正有关的概念
1、静校正的概念
（1） 概念：消除由于地表高程变化、风化层厚 度和速度变化、激发和接收点深度变化等因素 对 反射波传播时间影响的过程称为静校正。
虽然厚度不是很大（几米至几百米），但它对地 震波场改造很大，不利于地震资料的处理。因此， 需要对近地表产生的影响进行校正。
近地表沉积的介质相对深层而言，沉积年代
相对较短，长年的风化作用使近地表沉积的介质 疏松，无胶结或半胶结，地层中含水与不含水， 含水量的多少都会引起地球物理特征的变化。
近地表厚度和速度的各向异性、地表高程起
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（7）假设：地震波在震源和接收点处沿垂直方 向入射、出射。
因为风化层(低速层-Low velocity layer)比下伏 地层速度低很多，可近似认为沿垂直方向传播能量衰减、频率吸收作用非常强；
2)速度低且横向变化，对旅行时有较大的影响；
3）速度低、波长短，很小的地质体也会产生很强 的散射和噪声；
连续性，速度变化很大，甚至缺失低速层或降速层，成岩老地层出露地表。
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黄土塬区遭受长期的风化、剥蚀、冲刷、切割等地质作用， 形成了沟、梁、塬、峁、坡、川等特殊地貌现象。
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塔克拉玛 干沙漠
塔克拉玛干沙漠
沙漠区沙层很厚，介质单一，低、降速层之间没有明显的
速度界面，由于压实的作用，表现为速度随深度递增的连续介
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①地表一致性：即对于地面同一位置，不分炮点和检 波点，都有相同的静校正量；另外射线出露地表面时， 近似地为铅垂线。
②在表层结构中射线为直线。在复杂地区，使用长炮 检距大排列接收以及在巨厚的黄土覆盖等地区，这种 假设有一定的近似性，会产生静而不静的问题，处理 时需要加以关注。
初至走时层析反演近地表模型结构，有可能成为解决 问题的有效方法，当前存在的问题：一是数据观测不 完全；二是层折反演方法解的稳定性问题。
表层介质按速度划分为低速层（速度小1000m/s）、 降速层（速度在1000m/s~2000m/s之间），高于 2000m/s的介质归类为高速层（即成岩地层）。
低速层主要是暴露在大地表面不胶结的松散介质， 厚度一般不大；降速层下伏在低速层之下，不胶结或 半胶结。
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塔里木河
4）射线自下而上穿过LVL界面时，不管层下传播 方向如何，都会产生强烈弯曲；
5）自由表面会产生虚反射，与直接下传信号相叠；
6）强阻抗界面，会产生多次波和波形转换。
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静校正量 是炮点和检波点空间位置的函数，是沿空间变化
的曲线（面），可分解为低频分量和高频分量。
（8）低频分量即长波长(波长大于排列长度)静校正 量，对叠加效果影响不十分明显，但影响低幅构造 的勘探。
（2）好处：准确的静校正对优化速度分析、改 善叠加成像效果、提高地震记录的信噪比和分辨 率、准确刻画各种地质体的几何形态都具有十分 重要的意义。
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校正量不随时间变化
静< 校正量不随炮检距变化 校正量不随方位角变化(3D数据)
静校正的“静”反映了静校正量是不随时间而变化 的特征，一个物理点的静校正量是固定不变的。
第五章 静校正（static correction）
本章内容：
第一节 与静校正有关的概念 第二节 基准面校正 第三节 初至折射静校正 第四节 地表一致性剩余静校正
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著名地球物理学家迪克斯教授曾 经说过：
“解决好静校正就等于解决了处 理中几乎一半的问题”。
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近地表是指地表以下未成岩的低速介质区，
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静校正只解决旅行时畸变问题，目的在叠加时，达 到时间对齐。
静校正采用了地表一致性模型：
速度反差大，低速带不能太厚，地形起伏不能太 大， 高速顶界面起伏不能太大。
实际资料有 ‘静而不静’ 的问题，非地表一致性。
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（6）影响静校正量的因素除近地表结构（地形、低、 降速带厚度和速度等）外，还与激发、接收点深度 及基准面高程和替换速度（用于基准面静校正量计算的速度， 叫基准面校正速度或替换速度或填充速度）有关。